Podsumowanie wiadomości o magnetyzmie i elektromagnetyzmie

REY0xFd1Ecxi6

Ilustracja przedstawia rycinę, demonstrującą rozkład linii pola magnetycznego w magnesie sztabkowym. Nie widać na niej w sposób bezpośredni samej sztabki, a jedynie kształt linii utworzonych z otaczających ją opiłków żelaza. Po lewej stronie ilustracji literą N oznaczono północny biegun magnetyczny, a po prawej literą S - południowy.

Magnes trwały

R1LjYzeS6dKCR

Na ilustracji przedstawiono różne magnesy o różnych kształtach. Białe tło. Na nim widoczne magnesy: u‑kształtny, okrągły, pierścieniowy, podkowiasty, cylindryczny i sztabkowy.

Magnes – ciało, które przyciąga żelazo albo przyciąga lub odpycha inne magnesy.

1. Każdy magnes posiada dwa bieguny:

   • północny – oznaczony symbolem $\mathrm{N}$ (od angielskiego słowa north);

   • południowy – oznaczony symbolem $\mathrm{S}$ (od angielskiego słowa south).

2. Magnes podzielony na pół utworzy dwa magnesy, z których każdy będzie miał dwa bieguny.  Nie można rozdzielić biegunów magnetycznych.

3. Bieguny magnesów oddziałują wzajemnie jeden na drugi:

   • jednoimienne się odpychają;

   • różnoimienne się przyciągają.

Pole magnetyczne magnesu

RIXXaPuIf3sh5

Zdjęcie przedstawia rozkład linii pola magnetycznego w magnesie złożonym z kilku sześciennych magnesów, połączonych w linii. Nie widać na niej w sposób bezpośredni samych magnesów, a jedynie kształt linii utworzonych z otaczających ją opiłków żelaza oraz paski między biegunami, w których nie ma opiłków - miejsca styku sześcianów.

1. Przestrzeń wokół magnesu nazywana jest polem magnetycznym. Na umieszczone przedmioty żelazne lub inne magnesy umieszczone w tej przestrzeni działa siła magnetyczna.

2. Pole to można przedstawić graficznie za pomocą linii sił pola. Ich kształt najłatwiej pokazać za pomocą opiłków żelaznych rozsypanych wokół magnesu.

3. Pole magnetyczne jest najsilniejsze w pobliżu biegunów i właśnie tam linie sił pola są najbardziej zagęszczone.

4. Liniom pola nadaje się zwrot od bieguna północnego $\mathrm{N}$ do bieguna południowego $\mathrm{S}$.

Pole magnetyczne Ziemi. Kompas

R1WaLRJHwHhvx

Ilustracja przedstawia rozkład linii pola magnetycznego Ziemi. Tło czarne. Na środku znajduje prostokątny magnes, a w jego tle Ziemia. Magnes jest lekko wychylony od pionu zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Ziemia ma taką samą średnicę jak wysokość magnesu. Blisko bieguna geograficznego północnego znajduje się część niebieska magnesu z białą literą duże es. Blisko bieguna geograficznego południowego jest część czerwona magnesu, z białą literą duże en. Od bieguna magnetycznego południowego, do bieguna magnetycznego północnego, białymi łukowatymi liniami oznaczono pole magnetyczne Ziemi. Linie znajdują się z obu stron Ziemi. Na liniach umieszczono groty strzałek. Strzałki zwrócone ku biegunowi północnemu.

1. Planeta Ziemia jest źródłem pola magnetycznego.

2. Jego obecność można wykryć za pomocą igły magnetycznej (małego, lekkiego magnesu w kształcie igły), która może się swobodnie obracać. Wszystkie takie igły zostawione swobodnie ustawiają się w kierunku północ – południe.

3. Koniec igły skierowany w kierunku geograficznym północnym nazwano biegunem północnym $\mathrm{N}$.

4. Powyższe właściwości igły magnetycznej wykorzystuje się w działaniu kompasu.

5. Kompas jest przyrządem, którego zasadniczym elementem jest igła magnetyczna, często mająca kształt strzałki (grot strzałki to biegun $\mathrm{N}$), umieszczona na tle tarczy z podziałka kątową. Igła ta może się obracać w płaszczyźnie poziomej.

   R1B8bV0Nk1xig

   Na zdjęciu widoczna jest dłoń wystająca z rękawa białego swetra. W dłoni kompas, skierowany symbolem duże es w stronę trzymającego urządzenie. Igła magnetyczna kompasu wskazuje kierunek pomiędzy duże es duże wu (południowo zachodni) a duże es (południowy). W tle niewyraźne, żółte aż po horyzont pole. Nad nim białe niebo.

   

6. Pole magnetyczne Ziemi ma taki kształt, jakby wewnątrz Ziemi znajdował się ogromny magnes sztabkowy.

7. Południowy biegun magnetyczny Ziemi znajduje się w pobliżu północnego bieguna geograficznego, a północny biegun magnetyczny w pobliżu geograficznego bieguna południowego.

8. Pole magnetyczne Ziemi, zwane też magnetosferą, sięga daleko w przestrzeń kosmiczną – znacznie dalej niż atmosfera.

Substancje magnetyczne

RGhwxrqDGOLl0

Zdjęcie metalowych igieł przyciągniętych przez złączone ze sobą w linii prostej magnesy neodymowe.

Ze względu na to, jak magnesy oddziałują na inne substancje, dzielimy je na trzy kategorie:

1. Ferromagnetyki – silnie przyciągane przez magnes, w obecności innych magnesów same stają się magnesami.

   • Przykłady: żelazo, kobalt, nikiel, neodym oraz związki i stopy tych metali.

   • Zastosowanie: budowa magnesów trwałych, rdzenie elektromagnesów, rdzenie transformatorów, nośniki pamięci (dyski, dyskietki, taśmy magnetyczne, paski magnetyczne), uchwyty magnetyczne i wiele innych.

2. Paramagnetyki – słabo przyciągane przez magnes.

   • Przykłady: aluminium, sód, potas, lit.

3. Diamagnetyki – słabo odpychane przez magnes.

   • Przykłady: miedź i jej stopy (w tym mosiądz), grafit, bizmut, złoto, woda destylowana, gazy szlachetne, cukry i inne związki organiczne.

Pole magnetyczne prądu

RZC3PGHzrvwQO

Dwie ilustracje z wykonania doświadczenia Oersteda. W centrach obu zdjęć znajduje się kompas z igłą magnetyczną. Nad kompasem przewód. W prawym górnym rogu lewego zdjęcia dłoń na pokrętle zmiany prądu, ustawionym na zerze. Igła kompasu ustawiona wzdłuż przewodu. W prawym górnym rogu prawego zdjęcia dłoń na pokrętle zmiany prądu, ustawionym na około trzydzieści. Igła kompasu odchyliła się zgodnie z biegiem wskazówek zegara.

1. Jeśli przez przewodnik płynie prąd, to wokół tego przewodnika powstaje pole magnetyczne.

2. Obecność oraz kierunek linii tego pola można wykryć za pocą igły magnetycznej.

3. Kierunek linii sił pola magnetycznego zależy od tego, w którą stronę płynie prąd elektryczny.

4. Układ linii pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem zależy od kształtu przewodnika.

   • Powstające wokół prostoliniowego przewodnika z prądem pole magnetyczne ma kształt współśrodkowych okręgów.

     RRTYVgOllzmHo

     Zdjęcie linii pola magnetycznego wokół przewodnika liniowego. Widoczna jest największa powierzchnia przezroczystej płytki, wypełnionej w środku olejem i opiłkami żelaza. Przez centralną część płytki przewleczono przewodnik tak, że jest on prostopadły do powierzchni płytki. Przewód podłączono pod prąd, dzięki czemu opiłki ułożyły się na okręgach wokół fragmentu przewodnika przechodzącego przez płytkę.

     

   • Pole magnetyczne wokół zwojnicy przypomina kształtem pole wokół magnesu sztabkowego.

     RUAso7PcDevi6

     Ilustracja. Na białym tle poziomo ustawiona zwojnica - spiralnie zawinięty drut, którego oba końce poprowadzone zostały pionowo w dół obrazka. Przy obu końcach litera wielkie i, a obok, na samym drucie, grot strzałki. Prawy grot skierowany w górę. Lewy grot skierowany w dół. Przy końcu spirali od prawej strony litera wielkie es. Przy końcu spirali od strony lewej litera wielkie en. Przez środek spirali przechodzi dziewięć czerwonych linii, poziomych w samym jej środku i zakrzywiających się w miarę odległości od niego. Na liniach groty strzałek. Pierwsze trzy linie od góry tworzą pętle wokół górnej części spirali; na ich górnych częściach (nad spiralą) groty skierowane w prawo. Trzy środkowe nie są zamknięte, ale tylko ta najbardziej w środku jest całkowicie pozioma; górna zakrzywia się do góry, dolna - do dołu; przy obu końcach każdej z linii narysowane groty skierowane w lewą stronę. Trzy dolne linie tworzą pętle wokół dolnej części spirali; na każdej z nich, w dolnej części (a więc pod spiralą) groty skierowane w prawo. Na najwyższych i najniższych punktach spirali narysowano małe czerwone owale; na górnych owalach groty skierowane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara; na dolnych owalach groty skierowane zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

     

Elektromagnesy

RPDWLehDHNZa0

Czarny rysunek na białym tle. Na prostokątnej podstawce, wygięta w kształt odwróconej litery duże u rurka. Na oba ramiona rurki nawinięty, prawie na całą długość ramion, drut; u dołów zwojów widać odchodzące przeciwne końce drutu, natomiast u góry widoczne jest miejsce, w którym drut przechodzi z jednego ramienia na drugie. Na obu ramionach od góry i od dołu drut jest zabezpieczony przed przesuwaniem się krążkami zamocowanymi do rurki.

1. Elektromagnes to magnes powstający w wyniku przepływu prądu elektrycznego przez cewkę.

2. Elektromagnes najczęściej zbudowany jest ze zwojnicy, w której płynie prąd, i ferromagnetycznego rdzenia, wzmacniającego pole magnetyczne.

3. Elektromagnesy oddziałują na siebie wzajemnie i z magnesami: przyciągają się biegunami różnoimiennymi, a odpychają – jednoimiennymi.

4. Przykłady zastosowania elektromagnesów:

   • dźwigi elektromagnetyczne na złomowiskach;

   • zamki i zawory elektromagnetyczne;

   • włączniki i styczniki elektromagnetyczne;

   • akceleratory;

   • urządzenia do magnetycznego rezonansu jądrowego.

Silnik elektryczny

RYWTHKFRsXMNJ

Zdjęcie modelu silnika elektrycznego. Do czerwonej podstawki przykręcono kilka elementów z nawiniętymi drutami miedzianymi. Trzy z tych elementów przytwierdzone są do środka osi tak, że zwoje znajdują się prostopadle do osi. Pod nimi przytwierdzony do płytki prostokątny element, również z nawiniętym drutem. Po obu stronach środka osi, nieznacznie oddalone od zwojów z drutem, łukowato zagięte szare magnesy.

1. Na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym działa siła zwana siłą elektrodynamiczną.

2. Siła ta działa prostopadle do przewodnika oraz prostopadle do linii pola magnetycznego. Zależy od kierunku i natężenia prądu oraz od ustawienia przewodnika względem linii pola.

3. Oddziaływanie to można wyjaśnić na podstawie oddziaływania magnesu z polem magnetycznym wytworzonym przez prąd płynący w przewodniku.

4. Oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem znalazło zastosowanie w silnikach elektrycznych.

5. W silniku elektrycznym energia elektryczna zamieniana jest na energię mechaniczną.

6. Silnik na prąd stały zbudowany jest z:

   • stojana – tworzą go magnesy trwałe lub elektromagnesy;

   • wirnika – ułożyskowanej zwojnicy, umieszczonej między magnesami, czyli wewnątrz stojana.

     RTVIqZkpEVIdj

     Zdjęcie przedstawia przekrój pokazowy silnik elektryczny. z wyciętą mniej więcej jedną trzecią korpusu celem ukazania budowy wewnętrznej urządzenia. W centralnej części znajduje się wirnik, czyli część obrotowa. Ma ona postać długiego wału do którego przymocowany jest metalowy nieregularny cylinder otoczony blachą pełniącą rolę komutatora. Komutator u góry i u dołu przekroju styka się z metalowymi szczotkami, do których podłączona jest wiązka kabli elektrycznych. Zewnętrzna część korpusu silnika pomalowana jest na kolor srebrny, natomiast część wewnętrzną wyróżniono kolorem czerwonym.

     

7. Wirnik, w którym płynie prąd, staje się elektromagnesem, który oddziałuje na magnesy. Dzięki temu wirnik się obraca.

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej

R1XPlFqv6WsVX

Na białym tle widać trzy elementy: po lewej stronie miliamperomierz, w prawym dolnym rogu podłączona do niego, pionowo ustawiona cewka, w prawym górnym rogu, nad środkiem cewki, magnes sztabkowy, zwrócony biegunem duże es (kolor czerwony) w stronę cewki, a więc biegunem duże en (kolor niebieski) do góry. Wskazówka miliamperomierza wskazuje zero.

1. Względny ruch magnesu i przewodnika sprawia, że zaczyna płynąć prąd. Nazywamy go prądem indukcyjnym.

2. W przewodniku umieszczonym w zmiennym polu magnetycznym powstaje napięcie elektryczne – zjawisko to nazywamy indukcją elektromagnetyczną.

3. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej zostało odkryte niezależnie przez dwóch naukowców – Michaela Faraday'aMichael FaradayMichaela Faraday'a i Josepha Henry'egoJoseph HenryJosepha Henry'ego.

Prądnica i transformator

R1FuN7iHrjqVz

Ilustracja przedstawia szary prostopadłościan z wyciętym środkiem tak, że powstała "ramka", w której umieszczono dwie cewki. Na obrazku widać tylko jedną cewkę, ponieważ jest to rzut izometryczny z widocznymi jedynie trzema ścianami: górną i dwiema bocznymi. Na górnej ścianie szarego prostopadłościanu przymocowano cztery prostopadłościenne elementy z dziurami na wylot wychodzącymi od stron cewek i z przechodzącymi przez nie drutami, które wchodzą następnie między cewkę od góry a ramę.

1. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej znalazło zastosowanie w prądnicach i transformatorach prądu zmiennego.

2. W prądnicy energia mechaniczna zamieniana jest na energię elektryczną.

3. Prądnica (generator prądu) to zwojnica obracająca się w polu magnetycznym.

   RIrvvgYPx0AFH

   Na ilustracji, na pierwszym planie widzimy zaświeconą żarówkę zasilaną przez dynamo. Żarówka przyczepiona jest do szprychy koła roweru tuż przy oponie. Przekrój dynamo ukazuje dwa magnesy krążące za pomocą przekładni zasilanej obrotem koła rowerowego na drugim planie wokół uzwojenia.

   

4. Przykładem prądnicy jest prądnica rowerowa (tzw. dynamo).

5. Transformator to urządzenie służące do obniżania lub podwyższania napięcia elektrycznego.

6. Transformator zbudowany jest z uzwojenia pierwotnego i wtórnego, które są umieszczone na wspólnym rdzeniu ferromagnetycznym.

   RA9MQ2dfNIYne

   Ilustracja przedstawia schemat transformatora, a więc rdzeń z założonymi na niego zwojami. Rdzeń transformatora ma kształt kwadratowej ramki, a wzdłuż całej ramy narysowano zieloną, przerywaną linię z dwoma grotami skierowanymi według kierunku ruchu wskazówek zegara i podpisaną: strumień magnetyczny. Nawinięta na jego lewe ramię zwojnica (uzwojenie pierwotne) jest oznaczona na czerwono, jej linia jest cienka. Prąd wpływa przez górne wyprowadzenie; między wyprowadzeniami zaznaczono napięcie pierwotne. Prawa zwojnica (uzwojenie wtórne) oznaczona jest na niebiesko, jej linia jest grubsza a liczba zwojów jest mniejsza. Prąd wypływa przez górne wyprowadzenie; między wyprowadzeniami zaznaczono napięcie pierwotne.

   

7. Przepływ prądu zmiennego w uzwojeniu pierwotnym wzbudza przepływ prądu w uzwojeniu wtórnym. Jest to możliwe dzięki zjawisku indukcji elektromagnetycznej.

8. Za pomocą liczby zwojów na uzwojeniu pierwotnym i wtórnym możemy regulować napięcie powstające na uzwojeniu wtórnym. Przedstawia to proporcja:

   $$\frac{\mathrm{napięcie\; wyjściowe}}{\mathrm{napięcie\; wejściowe}}=\frac{\mathrm{liczba\; zwojów\; uzwojenia\; wtórnego}}{\mathrm{liczba\; zwojów\; uzwojenia\; pierwotnego}}$$

   lub

   $$\frac{U_w}{U_p}=\frac{z_w}{z_p}$$

Fale elektromagnetyczne

R1GlhqWOfaEzE

Białe tło. Na górnej części ilustracji sześć obrazków. Na pierwszym żółty symbol promieniowania jonizującego na czarnym tle. Obrazek podpisany 0,01 nm. Na drugim czarne tło, na środku biały symboliczny rysunek człowieka z ekranem, na którym widać jego kości żeber i miednicy. Obrazek podpisany 1 nm. Na trzecim obrazku czarne tło i przecinająca je na samym środku fioletowa kreska, wokół której jest również fioletowa poświata. Obrazek podpisany 100 nm. Na czwartym obrazku pionowe pasy w kolorach tęczy: od lewej odcienie kolorów fioletowego, niebieskiego, zielonego, żółtego, czerwonego; na środku narysowano oko, skierowane w prawo. Na piątym obrazku czarne tło i przecinająca je na samym środku czerwona kreska, wokół której jest również czerwona poświata. Obrazek podpisany z lewej strony 1 mm, z prawej strony 1 cm. Na szóstym obrazku czarne tło a na nim szary rysunek radia. Obrazek podpisany z lewej strony 1 m, z prawej strony 1 km. Na dolnej części ilustracji przez całą szerokość poziomy pasek w barwach tęczy. Lewy górny róg paska połączony linią z lewym dolnym rogiem obrazka czwartego (z okiem i tęczą), prawy górny róg paska połączony linią z prawym dolnym rogiem obrazka czwartego. Lewa linia podpisana 400 nm. Prawa linia podpisana 700 nm. Na pasku delikatny rysunek rozciągającej się coraz bardziej sinusoidy.

1. Fale elektromagnetyczne powstają w wyniku zaburzenia pola magnetycznego lub elektrycznego. Dzieje się tak, ponieważ prąd elektryczny jest źródłem pola magnetycznego, a źródłem prądu jest zmienne pole magnetyczne. W efekcie wzajemnej zależności między polem elektrycznym i magnetycznym, w przestrzeni rozchodzi się zaburzenie nazywane falą elektromagnetyczną.

2. Fale elektromagnetyczne rozchodzą się w próżni z prędkością $300000\,\mathrm{\large\frac{km}{s}}$.

3. Długość fali $\lambda$ oblicza się ze wzoru:

   $$\lambda =\frac{v}{f}$$

   lub w próżni

   $$$$$$\lambda =\frac{\text{c}}{f}$$

   gdzie $v$ – prędkość rozchodzenia się fali, $f$ – jej częstotliwość.

4. Im większa jest długość fali, tym mniejsza jest jej częstotliwość. Mówimy, że długość i częstotliwość fali są do siebie odwrotnie proporcjonalne.

5. Do fal elektromagnetycznych zaliczamy:

   • fale radiowe – mają największą długość fali i najmniejszą częstotliwość. Znalazły zastosowanie w radiofonii i telewizji oraz telekomunikacji;

   • mikrofale – mają mniejszą długość niż fale radiowe, stosowane są m.in. w radarach, łączności satelitarnej, kuchenkach mikrofalowych, telefonii komórkowej;

   • podczerwień – ma długość fali mniejszą od mikrofal, ale większą od światła widzialnego, emitowana jest przez wszystkie ciała o temperaturze większej od zera bezwzględnego, także przez ciało człowieka; podczerwień jest stosowana m.in. w noktowizorach, termowizji oraz komunikacji typu IRDA;

   • światło widzialne – światło rejestrowane przez wzrok człowieka; różnym długościom fali odpowiada różna barwa światła: najkrótsze są fale światła fioletowego, a najdłuższe – czerwonego;

   • ultrafiolet – ma większą częstotliwość niż światło widzialne; jego źródłem są lampy kwarcowe i Słońce; w dużych dawkach jest szkodliwy dla skóry, w małych dawkach stosuje się go w terapii schorzeń dermatologicznych; ponadto wykorzystywany jest on do sterylizacji sprzętu medycznego i pomieszczeń, przyspieszania reakcji chemicznych w przemyśle chemicznym, identyfikacji minerałów (spektroskopia UV);

   • promieniowanie rentgenowskie (promienie X) – wytwarzane przez aparaty rentgenowskie, Słońce i inne obiekty astronomiczne; jest przenikliwe (ale zatrzymuje je warstwa ołowiu); promienie X stosowane są w diagnostyce i terapii medycznej oraz do badania struktury wewnętrznej materiałów i konstrukcji, np. elementów silników samolotowych, prześwietlania bagażu na lotniskach;

   • promieniowanie gamma – promieniowanie o najmniejszej długości i największej częstotliwości; emitowane jest przez pierwiastki promieniotwórcze oraz podczas reakcji jądrowych; jest bardzo przenikliwe, silnie jonizujące i zabójcze dla organizmów żywych; stosuje się je w radioterapii nowotworów, w diagnostyce medycznej, do sterylizacji żywności i sprzętu medycznego.

     ROu6RLewBRXA11

     Na białym tle narysowano szary prostokąt, szeroki w poziomie i względnie wąski w pionie, podzielony na przedziały różnych zakresów widma promieniowania elektromagnetycznego, od lewej: promieniowanie gamma, promieniowanie iks, UV (ultrafiolet), światło widzialne (jedyny kolorowy fragment widma, ponieważ w tym zakresie każdej długości fali, czy też częstotliwości, możemy przypisać, jaki kolor widzimy), IR (poczerwień), mikrofale, fale radiowe, długie fale radiowe. Na górnej krawędzi prostokąta zaznaczono podziałkę częstotliwości (jednostka herc), na dolnej - długości fali (jednostka metr). Częstotliwość wzrasta w lewo, od dziesięć do potęgi zerowej herców, co dziesięć do drugiej, aż do dziesięć do dwudziestej czwartej herców. Długość fali wzrasta w prawo, od dziesięć do minus szesnastej metra, co dziesięć do drugiej, do dziesięć do ósmej metrów. Poniżej przedstawiony został w powiększeniu fragment widma odpowiadający widmu widzalnemu (światłu). Podziałka pod kolorowym pasem ma zakres od trzystu dziewięćdziesięciu nanometrów do siedmiuset dziesięciu nanometrów. Kolory przechodzą od fioletowego, przez granatowy, zielony, żółty po czerwony.

     

Test

Zadania

Polecenie 2

Narysuj kształt linii pola magnetycznego wytwarzanego przez prąd płynący w zwojnicy.

RLPVz7TCe2OA3

Opisz kształt linii pola magnetycznego wytwarzanego przez prąd płynący w zwojnicy. Notatki możesz zapisać w polu poniżej.

RP9OhLQN2SYNb

(Uzupełnij).

Pokaż odpowiedź

RUAso7PcDevi6

Ilustracja. Na białym tle poziomo ustawiona zwojnica - spiralnie zawinięty drut, którego oba końce poprowadzone zostały pionowo w dół obrazka. Przy obu końcach litera wielkie i, a obok, na samym drucie, grot strzałki. Prawy grot skierowany w górę. Lewy grot skierowany w dół. Przy końcu spirali od prawej strony litera wielkie es. Przy końcu spirali od strony lewej litera wielkie en. Przez środek spirali przechodzi dziewięć czerwonych linii, poziomych w samym jej środku i zakrzywiających się w miarę odległości od niego. Na liniach groty strzałek. Pierwsze trzy linie od góry tworzą pętle wokół górnej części spirali; na ich górnych częściach (nad spiralą) groty skierowane w prawo. Trzy środkowe nie są zamknięte, ale tylko ta najbardziej w środku jest całkowicie pozioma; górna zakrzywia się do góry, dolna - do dołu; przy obu końcach każdej z linii narysowane groty skierowane w lewą stronę. Trzy dolne linie tworzą pętle wokół dolnej części spirali; na każdej z nich, w dolnej części (a więc pod spiralą) groty skierowane w prawo. Na najwyższych i najniższych punktach spirali narysowano małe czerwone owale; na górnych owalach groty skierowane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara; na dolnych owalach groty skierowane zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Polecenie 7

Na rysunku poniżej przedstawiono dwie sytuacje, w których przewodnik umieszczono pomiędzy biegunami magnesu. Narysuj wektory siły elektrodynamicznej działającej na przewodniki. Skorzystaj z reguły lewej dłoni.

Uwaga: na lewym rysunku przewodnik jest umieszczony prostopadle do płaszczyzny kartki i prąd w nim płynie do czytelnika, a na prawym rysunku prąd płynie w głąb kartki.

R1cmPwqjRZ3gt

Dwa magnesy w kształcie podkowy, między ich biegunami, prostopadle do płaszczyzny obrazu, umieszczono przewodniki. Lewa podkowa skierowana jest biegunami w dół, z lewej strony biegun en, z prawej strony biegun es, w środku przewodnika narysowana kropka. Prawa podkowa skierowana jest biegunami w górę, z lewej strony biegun es, z prawej strony biegun en, w środku przewodnika narysowany iks.

R1F4Nz6J8mVBv

Na rysunku poniżej przedstawiono dwie sytuacje, w których przewodnik umieszczono pomiędzy biegunami magnesu. Jak są skierowane wektory siły elektrodynamicznej działającej na przewodniki?

Uwaga: na lewym rysunku przewodnik jest umieszczony prostopadle do płaszczyzny kartki i prąd w nim płynie do czytelnika, a na prawym rysunku prąd płynie w głąb kartki.

R1cmPwqjRZ3gt

Dwa magnesy w kształcie podkowy, między ich biegunami, prostopadle do płaszczyzny obrazu, umieszczono przewodniki. Lewa podkowa skierowana jest biegunami w dół, z lewej strony biegun en, z prawej strony biegun es, w środku przewodnika narysowana kropka. Prawa podkowa skierowana jest biegunami w górę, z lewej strony biegun es, z prawej strony biegun en, w środku przewodnika narysowany iks.

RcRMMLhNexo46

(Uzupełnij).

Pokaż odpowiedź

Ro6lhYTjHRYIe

Dwa magnesy w kształcie podkowy, między ich biegunami, prostopadle do płaszczyzny obrazu, umieszczono przewodniki. Lewa podkowa skierowana jest biegunami w dół, z lewej strony biegun en, z prawej strony biegun es, w środku przewodnika narysowana kropka, wektor siły skierowany do środka podkowy (do góry). Prawa podkowa skierowana jest biegunami w górę, z lewej strony biegun es, z prawej strony biegun en, w środku przewodnika narysowany iks, wektor siły skierowany na zewnątrz podkowy (do góry).

Michael Faraday25.08.1867Hampton Court22.09.1791Newington Butts

R1emddzfo8Hol

Rycina przedstawia portret Michaela Farady'a. Widać na nim twarz oraz ramiona mężczyzny w średnim wieku z bokobrodami, falowanymi włosami zaczesanymi na boki i postawionym na sztorc kołnierzykiem koszuli.

Michael Faraday

1791.09.22 Newington Butts – 1867.08.25 Hampton Court

Michael Faraday [majkel faradej] był angielskim uczonym, który przyczynił się do rozwoju elektromagnetyzmu i elektrochemii. Do największych odkryć zalicza się indukcję elektromagnetyczną, diamagnetyzm i elektrolizę. Faraday jest uznawany za jednego z największych odkrywców, mimo że miał słabe podstawy teoretyczne. Wyniki badań dotyczących pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem doprowadziły do stworzenia koncepcji pola elektromagnetycznego. Odkrycia tego uczonego są podstawą działania silników na prąd stały i generatorów prądu.

Joseph Henry13.05.1878Waszyngton17.12.1797Alabany

RisUp6WPoki5w

Czarno‑białe zdjęcie przedstawia portret Josepha Henry'ego. Mężczyzna w średnim wieku, ustawiony półprofilem w stronę obiektywu, ma jasne krótkie włosy zaczesane do tyłu. Ubrany jest w szarą marynarkę i białą koszulę z jasnym fularem zawiązanym pod szyją.

Joseph Henry

1797.12.17 Alabany – 1878.05.13 Waszyngton

Joseph Henry [dżołzef henry] był amerykańskim naukowcem. Podczas budowania elektromagnesów odkrył zjawisko samoindukcji elektromagnetycznej oraz indukcji elektromagnetycznej (niezależnie od Faraday'a, który jako pierwszy opublikował wyniki doświadczeń). Zajmował się praktycznym zastosowaniem elektromagnesów. Skonstruował m.in. dzwonek elektryczny i przekaźnik elektromagnetyczny (który dla Samuela Morse'a [samjuel mors] stał się podstawą do zbudowania telegrafu).